JP2006319007A - アモルファス鉄心変圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】
縦置型のアモルファス鉄心変圧器を製造するに当り、製品状態に対して横にした状態において鉄心ラップ作業を行う場合、この状態で鉄心の下に配置される平板状の鉄心−コイル間クサビはコイルと接する部分のみであり、その長さはコイル高さとなっていた。この為、大容量機種においては鉄心ラップ部が下方向にたるむことからラップ形状が安定に保たれず変圧器の損失特性が悪化するという問題点があり、また、組立作業性も悪かった。
【解決手段】
横にした状態において鉄心の下に配置される平板状の鉄心−コイル間クサビの長さを、コイルと接する部分だけではなく、鉄心ラップ側のコイル端面から鉄心積厚分突出している構成にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アモルファス変圧器の組立時の鉄心保持構造に関するものである。

従来から、アモルファス鉄心変圧器を製造するにあたり、大容量機種においては鉄心ヨ−ク部長さが長くなることから、鉄心ラップ作業性の向上を図るために縦置型変圧器の製品状態に対して横にした状態にして鉄心ラップ作業を行っている。ここで縦置型変圧器とは、巻線の巻方向が地上設置面に対して水平である場合の変圧器をいう。また、鉄心ラップ作業とは鉄心ヨ−ク部の片側が開口して積層されたＵ字形状のアモルファス鉄心において、鉄心コア部をコイルに挿入して、その後、開口したヨ−ク部をある枚数毎に左右交互に重ね合わせ、鉄心を環状に構成する作業をいう。

また、特開平１０−９２６５１号公報（特許文献１）には、アモルファス薄鋼帯の巻鉄心と、巻鉄心に複数の一次と二次とからなるコイルを挿入して構成した変圧器本体を均等に支持することが記載されている。

特開平１０−９２６５１号公報

従来の構成においては、大容量機種においては製造時、変圧器を横にした状態にして鉄心ラップ部が下方向にたるむことからラップ形状が安定に保たれないため、変圧器の損失特性が悪化するという問題点があった。また、ラップ部が下方向にたるんだ状態で変圧器の一構成部材である鉄製の金具を取り付けることから、組立作業性も悪かった。

本発明の目的は、上記の問題点を解決すべく、アモルファス鉄心変圧器の大容量機種においてもラップ部のたるみがなく、作業性が良好な変圧器の鉄心保持構造を提供することである。

本発明は、上記目的を解決するため、横にした状態において鉄心の下に配置される平板状の鉄心−コイル間クサビの長さを、コイルと接する部分だけではなく、鉄心ラップ側のコイル端面から鉄心積厚分突出している構成にする。

本発明によれば、アモルファス鉄心変圧器の大容量機種製造時においても、変圧器を横にした状態において鉄心ラップ部が下方向にたるむことがなく、損失特性の悪化を防止することができる。また、組立作業性も良好となる。

以下、図面を用いて発明の実施例について説明する。

高圧受配電用変圧器をその構造で区分した場合、油入変圧器、モ−ルド変圧器、乾式変圧器等多種類ある。また、使用用途によって主に動力用の三相機種と電灯用の単相機種に区分される。また、コイルと鉄心の配置の関係から縦置型と横置型に大別され、縦置型変圧器は、巻線の巻方向が地上設置面に対して水平である場合の変圧器をいい、横置型変圧器は巻線の巻方向が地上設置面に対して垂直である場合の変圧器をいうが、一般には設置スペ−スの関係から横置型変圧器は少なく、ほとんどが縦置型変圧器である。
ここでは三相機種において三脚巻鉄心構造のアモルファス鉄心を適用した縦置型のモ−ルド変圧器を例に挙げる。
図１は、本発明のアモルファス鉄心モ−ルド変圧器の組立時における構成図である。また、図２は図１におけるＡ−Ａ‘断面図であり、図３はアモルファス鉄心モ−ルド変圧器の正面拡大図である。

図１において、１は高圧コイル、２は低圧コイル、３はアモルファス巻鉄心である。４は木製の製造用用具、５は鉄心−コイル間クサビで、鉄心を受ける箇所がコア部及びラップ側ヨーク部であり、６は鉄心―コイル間クサビで、鉄心を受ける箇所がコア部である。７は上締付金具で、８は下締付金具で、９はたるみ防止用冶具である。また、３０は内鉄心ラップ部で、３１は外鉄心ラップ部を示す。

本変圧器は、組立・鉄心ラップ時において、鉄心ラップ作業性の向上の為に、高圧コイル１、低圧コイル２が木製の製造用治具４を介して横にした状態で配置され、そして低圧コイル２とアモルファス巻鉄心３がエポキシ樹脂積層板を板状に加工した鉄心−コイル間クサビ５を介して横にした状態で配置されている。

鉄心ラップ作業とは、鉄心が環状に構成された変圧器の製品状態において２箇所存在する、鉄心ヨ−ク部の片側のみを開口して積層されたＵ字形状のアモルファス鉄心において、コア部をコイルに挿入して、その後、開口したヨ−ク部をある枚数毎に左右交互に重ね合わせ鉄心を環状に構成する作業をいう。開口部が横にした状態ではなく製品状態と逆の上部にある場合や製品状態と同じく下部にある場合は、ラップ作業が極めて困難になることは容易に理解できる。

ここで、製造用治具４は横にした状態において高圧コイル１と低圧コイル２の距離を製造用治具４の厚み分保つためのものであり、この製造用治具４の厚みがそのまま変圧器の製品状態における高圧コイル−低圧コイル間の気中絶縁距離となる。本実施例ではこの製造用治具４の厚みをほぼ２５ｍｍとしている。

また、鉄心―コイル間クサビ５は、アモルファス鉄心が剛体でなく、非常に薄い帯状の重ね合わせで構成していることから、図３に示すように幅（図３で横方向）を広くしている。すなわち、低圧コイル２の直線部とほぼ同じ長さとしている。このような平板状の構成により鉄心３が安定して、低圧コイル２と設置される。
変圧器組立工程において、横にした状態においてラップ作業を行った後にラップ部に取り付ける下締金具８は、変圧器の土台となることから変圧器を起立させる前に取り付ける必要がある。鉄心ラップ部の下側にたるみ防止用治具がある場合、下締金具８が取り付けられないことから、この金具の取り付けに影響のなくラップ部のたるみを防止するために、本実施例では平板状の鉄心-コイル間クサビ５の長さＬ１がコイルと接する鉄心コア部だけではなく、内鉄心ラップ部３０及び外鉄心ラップ部３１が存在する側のコイル端面から鉄心積厚分突出した構成となっている。ここでは三脚すべてに鉄心-コイル間クサビ５が取り付けられており、これにより変圧器の組立時横にした状態において、鉄心ラップ部が下方向へたるむのを防止している。
クサビ５の厚さは、薄い場合は鉄心ラップ部の自重により割れる恐れがあり、厚い場合はエポキシ樹脂を大量に必要とするため価格高となり、８〜１０ｍｍ程度が最適である。このような厚さにすることが性能的にも経済的にも最適と言える。

ラップ部と逆側のヨーク部は、変圧器を起立させた後に上締付金具７を取り付けることが可能なことから、起立させるまでたるみ防止用治具９を配置できるため、クサビ５にて受ける必要はなく、経済性を考慮してこちら側にはクサビ５を設けていない。

実施例２の構成図を図４に示す。また、図４におけるＢ−Ｂ‘断面図を図５に示す。

実施例２は、実施例１において配置された中央部の相であるＶ相のコイルのみ鉄心ラップ側おいて、コイル端面より鉄心積厚とほぼ同じ長さ分、鉄心‐コイル間クサビ５を配置する。そしてその長さは図４に示すようにＬ１である。すなわち長さＬ１は実施例１の長さと同じである。

また、その他の相であるＵ、Ｗ相に配置される鉄心‐コイル間クサビ６は、鉄心とコイルと交叉する部分で構成し、幅は実施例１と同じように、低圧コイル２の直線部とほぼ同じ長さとして、その長さは図４（ｃ）でＬ２とする。
実施例２の構成は、小容量機種変更において鉄心ラップ部の自重が軽い場合にその効果を発揮する。

本発明に関して産業上の利用可能性は有望である。

本発明の実施例１におけるアモルファス鉄心モ−ルド変圧器組立時の構成図を示す。 図１のＡ−Ａ‘断面図を示す。 図１の部分拡大正面図を示す。 本発明の実施例２におけるアモルファス鉄心モ−ルド変圧器組立時の構成図を示す。 図４のＢ−Ｂ‘断面図を示す。

符号の説明

１‥高圧コイル、２‥低圧コイル、３‥アモルファス巻鉄心、４‥製造用治具
５‥鉄心−コイル間クサビ（鉄心を受ける箇所がコア部及びラップ側ヨ−ク部）
６‥鉄心−コイル間クサビ（鉄心を受ける箇所がコア部）
９‥たるみ防止用治具、３０‥内鉄心ラップ部、３１‥外鉄心ラップ部

Claims (3)

1. アモルファス鉄心とコイルを備えたアモルファス鉄心変圧器において、
   アモルファス鉄心とコイルの間に板状の部材を介在し、鉄心ラップ側において前記板状の部材がコイル端面から突出していることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
2. アモルファス鉄心とコイルを備えた三相三脚鉄心構造のアモルファス鉄心変圧器において、
   アモルファス鉄心と中央部に配置された相のコイルの間に板状の部材を介在して、鉄心ラップ側において前記板状の部材がコイル端面から突出していることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
3. アモルファス鉄心とコイルを備えたアモルファス鉄心変圧器において、
   アモルファス鉄心とコイルの間に板状の部材を介在し、該板状部材の幅がアモルファス鉄心の積厚と略同一であることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
   

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